Тем не менее, устье Амура было закреплено за Россией. На левом берегу реки, ниже Усть-Стрелки, появились посты: Кутомандский, Кумарский, Усть-Зейский, Хинганский и Сунгарийский, с гарнизонами по 10-50 человек. В конце октября 1856 года была образована Приморская область с центром в Николаевске, «Положение об управлении» которой получило высочайшее утверждение 31-го числа, её губернатором стал контр-адмирал П.В. Козакевич. Накануне, 27-го, Николай I утвердил журнал Амурского комитета о заселении всего левого берега казаками конного полка и предложение об образовании «Амурской линии». Эта задача облегчалась улучшением водных сообщений с приходом из Америки заказанных там железных пароходов «Амур», с машиной мощностью 66 л.с., и 35-сильной «Лены». В 1857 году в низовья реки сплавились до 2400 человек войск, 100 поселенцев и 62 ссыльнокаторжных женщины. Из Забайкалья были переселены три сотни казаков, образовавших 11 станиц. В устье Зеи обосновался 14-й линейный батальон, гарнизонный городок которого вскоре получил имя Благовещенск.
Однако все эти шаги, принимавшиеся по распоряжению Муравьёва, далеко опережали намерения правительства. Ещё в 1853 году, когда генерал-губернатор настаивал на приобретении всего левого берега Амура, Министерство иностранных дел отправило 16 июня в Пекин ноту с просьбой приступить к разграничению только района верховьев реки Горбины. Представленная Муравьёвым в январе 1854 года записка, обосновывавшая необходимость передачи ему права вступать в переговоры с цинским правительством, получила одобрение. Соответствующее уведомление было послано в Китай 6 февраля. Но вместе с тем генерал-губернатору Восточной Сибири рекомендовали выждать развития событий. Даже после того, как идею о целесообразности обладания левым берегом Амура поддержал великий князь Константин Николаевич, Нессельроде и Сенявин уклонялись от официальных сношений с Китаем но данному вопросу. Лишь высочайшее повеление утвердиться на левом берегу вплоть до океана развязало Муравьёву руки. Встретив во время сплава 1855 года лодки с цинскими уполномоченными, направлявшимися к верховьям Горбицы, он пригласил их в Мариинск, где попытался договориться о разграничении по всему течению Амура, но безуспешно.
Обращение Муравьёва к военному министру, князю В.А. Долгорукову, с просьбой ходатайствовать перед верховной властью о разрешении на заселение левого берега забайкальскими казаками, поначалу не дало результата. Долгоруков, будучи единомышленником своего предшественника Чернышёва и Нессельроде, противился предлагаемой мере, ссылаясь на возможные недоразумения с Китаем, о чём говорил и Николаю I. Император же предоставил решение Амурскому комитету, который, несмотря на старания председательствовавшего в нём Константина Николаевича, высказался в пользу того, чтобы отложить вопрос. Осторожность монарха, получавшего противоречивую информацию от противоборствовавших чиновничьих и придворных группировок, была вполне естественной. Однако даже после смерти Николая I, когда на престол взошёл Александр II и в начале 1856 года графа Нессельроде сменил князь A.M. Горчаков, считавшийся представителем «русской партии», князя Долгорукова сменил генерал Н.О. Сухозанет, а Сенявина — генерал-майор Е.П. Ковалевский, отношение правительства к амурскому делу оставалось прежним. И хотя Муравьёву подтвердили полномочия на переговоры с Китаем, вперёд выдвинули адмирала Путятина, возведённого в графское достоинство и направленного в Пекин с чрезвычайной миссией.
К счастью, нескрываемая антипатия адмирала к планам Муравьёва уже не имела существенного значения. Высочайше утверждённая 19 февраля 1857 года инструкция предписывала послу договориться о закреплении за Россией левого берега Амура и морского побережья к югу от него. Вдобавок китайцы настроили Путятина против себя, запретив ему въезд в страну сперва через Кяхту, а затем и через Айгун. Стремление цинской верхушки избежать контактов с российским правительством объяснялось тем затруднительным положением, в которое попал Китай с началом Второй опиумной войны. Её инициаторы, англичане, не удовлетворившись уступками Пекина по Нанкинскому договору, искали только повода для нападения, и нашли его в захвате китайцами небольшого речного судна под британским флагом и в появлении у Кантона двух флотилий вооружённых джонок. В середине мая 1857 года суда эскадры адмирала М. Сеймура открыли военные действия и, уничтожив к 1 июня обе флотилии, приступили к блокаде Кантона. Спустя семь месяцев, 28 декабря началась бомбардировка города, а через два дня он был захвачен англо-французскими войсками.
Несомненно, реакция Пекина отчасти была спровоцирована и Муравьёвым, с весны 1857 года приступившим к сосредоточению на границах Китая регулярных войск и казаков. Летом у берегов Аргуни и Амура стояли 13-, 14-, 15- и 16-й линейные и двенадцать пеших казачьих батальонов, шесть конных полков Забайкальского войска, всего около 16.000 человек пехоты и 5000 кавалерии при 8 батарейных, 24 лёгких и 8 горных орудиях. Правда, генерал-губернатор не собирался пускать их в дело, но китайцы, стянувшие почти все свои вооружённые силы к юго-восточному побережью и столице, опасались, что русские предъявят им неприемлемые требования, избежать которых можно было, уклонившись от дипломатического контакта. И действительно, Муравьёв считал, что речь на переговорах должна идти не об уступке Китаем России земель на левом берегу Амура, фактически уже занятых, а о признании этого факта и окончательном разграничении. Своё мнение он письменно высказал Путятину32. Адмирал же, раздражённый уловками китайцев, больше думал о том, как заставить Трибунал внешних сношений отказаться от тактики проволочек. Спустившись в Николаевск, Путятин сел на купленный в Соединённых Штатах пароход «Америка» и под конвоем тендера «Камчадал» ушёл в Печилийский залив, где перебрался на один из кораблей отряда капитана 1 ранга Д.И. Кузнецова, отправленного в Тихий океан по окончании Крымской войны. Остановившись в устье реки Пейхо, чрезвычайный посол 24 июля отправил в Пекин требование принять его, но ответа не получил.
Теряя терпение, Путятин составлял планы блокады Пейхо (Байхэ), для пресечения подвоза хлеба в китайскую столицу, прекращения кяхтинской торговли и военного выступления в Сибири, о чём писал Константину Николаевичу. Но в сентябре ему, наконец, был доставлен однозначный отказ. Одновременно Трибунал выслал в Амурский комитет жалобу на действия Муравьёва и предложение вести переговоры на уровне местных властей. Муравьёв же донёс в Петербург, что китайское правительство стало протестовать против заселения русскими левого берега Амура после прибытия Путятина в Печилийский залив, когда «опрос разграничения перерос двусторонние рамки и превратился и международный, составив звено в цепи домогательств западных держав. Обсудив ситуацию, Амурский комитет решил, что предложение оказать на Китай вооружённое давление совместно с Англией и Францией неприемлемо.
Как отмечал ещё в начале года новый директор Азиатского департамента Ковалевский, интересы России в Китае отличались от интересов западных держав, с которыми она сама находилась далеко не в лучших отношениях. Поэтому Министерство иностранных дел постаралось через главу Русской духовной миссии в Пекине, архимандрита Палладия, разъяснить Трибуналу внешних сношений характер посольства Путятина33. Из чрезвычайных послов адмирал был переименован в императорские комиссары, а очередная инструкция от 24 декабря 1857 года напоминала ему о необходимости преследования исключительно отечественных интересов. Тогда же лечившегося за границей Муравьёва вызвали в Петербург и предписали приступить к переговорам с хэйлунцзянским цзянцзюнем. Обстановка для таких переговоров складывалась благоприятная, так как англофранцузская интервенция и восстание тайпинов заставляли китайские власти прилагать все усилия к полюбовному соглашению с Россией. Весной 1858 года Муравьёв прибыл на Амур с превосходным помощником, приставом духовной миссии, статским советником П.Н. Перовским. 10 мая российская делегация выехала из Усть-Зейского поста в Айгун, где сё ожидал цзянцзюнь И Шань. Первое заседание, состоявшееся 11 мая, лишь подтвердило разницу во взглядах сторон, как на принципиальные вопросы разграничения, так и на второстепенные. Муравьёв не стал продолжать прения, а передав И Шаню составленный Перовским по его указаниям проект соглашения, уехал. Дальнейшие переговоры вёл с сопровождавшими цзянцзюня лицами Перовский, умело пользовавшийся своим знанием уязвимых мест в позиции цинского правительства.